本發(fā)明涉及永磁材料領(lǐng)域,確切地說是一種Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料。
背景技術(shù):
永磁鐵氧體是目前應(yīng)用型鐵磁材料與器件中的具有典型代表性、應(yīng)用廣泛的一類材料,它被廣泛地用于永磁電機、磁選設(shè)備及各類電子器件。由于其價廉,提升或調(diào)控其電磁性能以滿足不同應(yīng)用場合的性能要求已是目前研究六角晶型鐵氧體材料的熱點之一。其中具有M型磁鉛石結(jié)構(gòu)的鍶鐵氧體(SrFe12O19)被廣泛應(yīng)用。目前對于M型鍶鐵氧體磁體主要著眼于使鐵氧體晶粒的粒徑接近單疇粒徑,使鐵氧體晶粒在磁各向異性方向排列以及進(jìn)行高密度化方面,一直進(jìn)行高性能化的努力。這種努力的結(jié)果是M型鍶鐵氧體磁體的磁性能已接近其上限,難以期望磁性能得到飛躍性提高。因此進(jìn)一步開發(fā)創(chuàng)新永磁鐵氧體,推動磁體磁性能的高性能化,以滿足不同應(yīng)用場合性能要求已成為目前永磁材料研究的重點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料。
上述目的通過以下方案實現(xiàn):
一種Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料,其特征在于:Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,其中,A為La或Pr中一種或兩種比例組合,M為選自Ni、Co、Al、Ga中的一種或者幾種;0.0≤x≤0.43,1.0≤y≤2.0,0.0≤z≤0.5。
所述的Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)配料混合
以碳酸鍶、鐵紅、氧化鈹、氧化鎂作為原料基本成分,根據(jù)上述分子結(jié)構(gòu)計算稱量含有所需元素的原料,后將稱量好的粉末放入球磨機進(jìn)行濕法球磨,球磨時間控制在28-30,球磨后的混合物料平均粒度不高于0.70m;
(2)預(yù)燒
待球磨完成后,將所得的料漿烘干,然后將料漿在1200-1350℃下預(yù)燒,保溫時間為0.2-10小時,得到預(yù)燒料顆粒;
(3)粗粉碎
將上述預(yù)燒料顆粒加入破碎機進(jìn)行粗粉碎,過30-120目的細(xì)篩,得預(yù)燒料粗粉;
(4)球磨
上述預(yù)燒料粗粉中加入一定量的二次添加劑,CaCO3 0.4%-1.4%、Pr6O11 0.5%-1.5%、Cr2O3 0.1%-0.6%、Al2O3·2SiO2·2H2O 0.3%-0.7%、CaB2O3 0.1%-0.9%,混合均勻,將所得混合物在型星 進(jìn)行濕法球磨,研磨時間控制在45小時以上,PH值控制在6.0-7.0;
(5)成型
球磨后的料漿自然沉淀,含水量控制在30%-40%條件下,然后將料注入模具,在磁場強度不低于8000Oe的條件下加壓成型,保壓時間控制在50-75s, 壓力控制在35-45MPa;
(6)燒結(jié)
將成型生坯在氧氣含量大于90%氛圍下進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)溫度為1150℃-1250℃,燒結(jié)時間為3.0-6.0小時。
所述的Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料的制備方法,其特征在于,所述的配料混合工序中,配料中還包含有一次添加劑SiO2和H3BO3 ,其占原料總重量的比例:SiO2:6.5-10.0wt%,H3BO3:0.05-5.5wt%。
所述的Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料的制備方法,其特征在于,所述的二次添加劑包括CaCO3、Pr6O11、Cr2O3、Al2O3·2SiO2·2H2O 、CaB2O3,其占原料總重量的比例分別為:CaCO3 :0.2-4.3wt%;Pr6O1:0.0-5.31wt%;Cr2O3:0.06-7.11wt%;Al2O3·2SiO2·2H2O:0.03-3.57wt%;CaB2O3:0.04-5.65wt%。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明實現(xiàn)了較高溫度燒結(jié)時內(nèi)稟矯頑力變化小,剩余磁通密度大幅提高,角型比任然保持在80%以上,制得的永磁鐵氧體性能優(yōu)異,Br≥4700Gs,Hcj≥54500 Oe,且成本低,經(jīng)久耐用,應(yīng)用前景廣闊,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
實施例1
Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,混料,碳酸鍶69.84g、氧化鑭86.24g、鐵紅1241.56g、四氧化三鈷131.46g,氧化鎂35g,氧化鈹29g,同時添加SiO2 12g,H3BO3 5g,在球磨機中添加酒精800ml,球磨后保證粒度低于0.85μm,取出料漿,將1300g料漿烘干后在氧氣含量70%、氟氣含量30%的混合氣體氣氛下進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度為1350℃,保溫時間為0.5小時,得到預(yù)燒料顆粒,然后粗粉碎過200目篩,得預(yù)燒料粗粉;
稱取上述粗粉1000g,并添加CaCO36g、Pr6O1130g、Cr2O32g、Al2O3·2SiO2·2H2O 5g、CaB2O34g,一并加入行星球磨機并添加酒精溶劑900毫升,時間設(shè)定45小時,PH值控制在9.5,取出料漿自然沉淀,在磁場12000Oe、保壓時間100s、 壓力90MP條件,壓制成直徑135mm,厚度12mm的樣塊,在推板窯內(nèi)燒結(jié),速度為20分鐘一車,溫度調(diào)節(jié)在1250℃,燒結(jié)時間為1.0小時,將冷卻后的樣塊切成10mm*10mm的立方塊,測試后的磁性能達(dá)到:Br:4555Gs,Hcb:4287Oe,Hcj:5617Oe,BHmax:4.99MGOe。
實施例2:
依照分子式Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,混料,碳酸鍶79.84g、氧化鑭106.24g、鐵紅1241.56g、四氧化三鈷131.46g,氧化鎂31g,氧化鈹21g同時添加SiO2 10g,H3BO3 4g,在球磨機中添加酒精800ml,球磨后保證粒度低于0.45μm,取出料漿,將1300g料漿烘干后在氧氣含量80%、氮氣含量2%以下的混合氣體氣氛下進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度為1300℃,保溫時間為1小時,得到預(yù)燒料顆粒;然后粗粉碎過200目篩,得預(yù)燒料粗粉;
稱取上述粗粉1000g,并添加CaCO3 12g、Pr6O11 13g、Cr2O3 4g、Al2O3·2SiO2·2H2O 6g、CaB2O3 7g,一并加入行星球磨機并添加酒精溶劑900毫升,時間設(shè)定45小時,PH值控制在8.3,取出料漿自然沉淀,在磁場8000Oe、保壓時間35s、 壓力15MP條件,壓制成直徑15mm,厚度12mm的樣塊,在推板窯內(nèi)燒結(jié),速度為15分鐘一車,溫度調(diào)節(jié)在1290℃,燒結(jié)時間為1.0小時,將冷卻后的樣塊切成11mm*11mm的立方塊,測試后的磁性能達(dá)到:Br:4776Gs,Hcb:4223Oe,Hcj:5732 Oe,BHmax:5.28MGOe。
對比實施例:
依照分子式Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,混料,碳酸鍶30.54g、氧化鑭51.77g、鐵紅1155g、四氧化三鈷50.5g,氧化鎂0g,氧化鈹0g同時添加SiO2 7g、H3BO3 3g,在球磨機中添加酒精800ml,球磨后保證粒度低于0.45μm,取出料漿,將1300g料漿烘干后在氧氣含量70%、氟氣含量30%的混合氣體氣氛下進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度為1300℃,保溫時間為1小時,得到預(yù)燒料顆粒;然后粗粉碎過200目篩,得預(yù)燒料粗粉;
稱取上述粗粉1000g,并添加CaCO3 10g、Pr6O1115g、Cr2O3 3g、Al2O3·2SiO2·2H2O 10g、CaB2O38g,一并加入行星球磨機并添加酒精溶劑900毫升,時間設(shè)定45小時,PH值控制在8.3,取出料漿自然沉淀,在磁場12000Oe、保壓時間100S、 壓力90MP條件,壓制成直徑135mm,厚度12mm的樣塊,在推板窯內(nèi)燒結(jié),速度為20分鐘一車,溫度調(diào)節(jié)在1250℃,燒結(jié)時間為1.0小時,將冷卻后的樣塊切成10mm*10mm的立方塊,測試后的磁性能達(dá)到:Br:4219Gs,Hcb:3885Oe,Hcj:4800Oe,BHmax:4.47MGOe。